LA CORRENTE ELETTRICA NEI GAS

Materie:	Altro
Categoria:	Fisica
Voto:	2.5 (2)
Download:	125
Data:	01.02.2006
Numero di pagine:	5
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

La corrente elettrica nei gas
Obiettivi: studiare la scarica nei gas e vedere l’andamento di questa al diminuire della p pressione.
Premesse Teoriche:
Un gas è un isolante, se un agente esterno produce ionizzazione (elettrizzazione) il gas diventa conduttore.
Esempi di agenti ionizzanti sono:
• vicinanza a un forte campo elettrico
• vicinanza a una fonte di calore
• vicinanza a materiale radioattivo
• vicinanza di raggi cosmici
• vicinanza di raggi gamma.
L’andamento dell’intensità di corrente al variare del potenziale per un gas ionizzato(funzione caratteristica di un gas) è il seguente:
1. tra 0 e Vs (potenziale di saturazione): I cresce ma non proporzionalmente a V.
in questo tratto il numero di cariche che raggiungono nell’unità di tempo gli elettrodi è minore rispetto al numero di cariche che nell’unità di tempo sono stati prodotti dall’agente ionizzante
2. tra Vs e Ve(potenziale esplosivo): I rimane costante quella che “percorre” questo tratto è la corrente di saturazione.
tutti i portatori di cariche prodotti dall’agente ionizzante nell’unità di tempo raggiungono (nell’unità di tempo) gli elettrodi.
3. superato Ve: la I cresce molto rapidamente.
Dove Vs = potenziale di saturazione
Ve = potenziale esplosivo
I = Intensità di corrente
La corrente cresce bruscamente perché si aggiunge all’agente ionizzante esterno un altro agente ionizzante interno che è il campo elettrico stesso fra gli elettrodi.
Essendoci un campo elettrico molto intenso di conseguenza la forza elettrica è molto intensa e gli elettroni urtano le molecole dei gas (quindi avviene una ionizzazione), che conducono elettricamente, dunque aumenta l’intensità. Questi ioni a loro volta ionizzano altre molecole e inizia così un processo a catena. Urtandosi le molecole perdono energia cinetica .
Per capire dopo di che si tratta quando si parlerà di Millibar andiamo ad approfondire un po’:
1 tor = 1,3 *102 Pa
1 bar = 105 Pa
100 bar = 107 Pa = [107 /(1,3 *102 )] tor = 0,75*105 tor t 106 tor
100 mbar = 10-1 bar = 104 Pa 102 tor
1 bar = 1 tor
Materiale :
• tubi contenenti il gas
• Pompa a vuoto
• Generatore di corrente
• Cavi di collegamento
Procedimento:
Colleghiamo il tubo per mezzo di due cavetti ad un generatore di corrente e ad una pompa a vuoto. Dopo aver dato corrente con un voltaggio compreso tra 0 e 10 KVolt abbiamo con la pompa a vuoto “risucchiato”l’aria: con la pressione a 800 Millibar non capita niente, continuando a togliere aria la pressione si abbassa;a pressioni comprese fra 100 e 10 millibar la scarica assume la forma di una colonna luminosa e silenziosa che occupa tutto lo spazio fra gli elettrodi, detta colonna positiva o scarica a bagliore.
A pressioni via via più basse, la colonna positiva appare interrotta da uno o più spazi oscuri, che si allargano sempre di più, mentre intorno al catodo si forma una seconda colonna, detta luce negativa.

Infine per pressioni intorno a 10-3 millibar, ogni luminosità all’interno del tubo scompare, mentre le pareti del tubo poste di fronte al catodo assumono una tipica colorazione verde fluorescente e la resistività del tubo sale a valori molto elevati.
A tale pressione il gas è talmente rarefatto che gran parte degli elettroni attraversa il tubo senza incontrare molecole di gas con cui eventualmente avere urti; si parla allora di conduzione nel vuoto.
È possibile interrompendo il flusso degli elettroni all’interno del tubo con un materiale quali i metalli bloccare il fascio luminoso emesso dagli urti tra elettroni e molecole di gas e di conseguenza avere una proiezione della forma dell’oggetto che abbiamo inserito all’interno del tubo. Nel nostro caso la lamina di metallo era a forma di croce.
Osservazioni:
Il colore della luce emessa varia al variare del gas presente all’interno del tubo.
Conclusioni:
abbiamo notato che la pressione influisce sulla scarica di un tubo a raggi catodici e grazie all’esperienza abbiamo verificato la veridicità delle premesse teoriche.
La corrente elettrica nei gas
Obiettivi: studiare la scarica nei gas e vedere l’andamento di questa al diminuire della p pressione.
Premesse Teoriche:
Un gas è un isolante, se un agente esterno produce ionizzazione (elettrizzazione) il gas diventa conduttore.
Esempi di agenti ionizzanti sono:
• vicinanza a un forte campo elettrico
• vicinanza a una fonte di calore
• vicinanza a materiale radioattivo
• vicinanza di raggi cosmici
• vicinanza di raggi gamma.
L’andamento dell’intensità di corrente al variare del potenziale per un gas ionizzato(funzione caratteristica di un gas) è il seguente:
1. tra 0 e Vs (potenziale di saturazione): I cresce ma non proporzionalmente a V.
in questo tratto il numero di cariche che raggiungono nell’unità di tempo gli elettrodi è minore rispetto al numero di cariche che nell’unità di tempo sono stati prodotti dall’agente ionizzante
2. tra Vs e Ve(potenziale esplosivo): I rimane costante quella che “percorre” questo tratto è la corrente di saturazione.
tutti i portatori di cariche prodotti dall’agente ionizzante nell’unità di tempo raggiungono (nell’unità di tempo) gli elettrodi.
3. superato Ve: la I cresce molto rapidamente.
Dove Vs = potenziale di saturazione
Ve = potenziale esplosivo
I = Intensità di corrente
La corrente cresce bruscamente perché si aggiunge all’agente ionizzante esterno un altro agente ionizzante interno che è il campo elettrico stesso fra gli elettrodi.
Essendoci un campo elettrico molto intenso di conseguenza la forza elettrica è molto intensa e gli elettroni urtano le molecole dei gas (quindi avviene una ionizzazione), che conducono elettricamente, dunque aumenta l’intensità. Questi ioni a loro volta ionizzano altre molecole e inizia così un processo a catena. Urtandosi le molecole perdono energia cinetica .
Per capire dopo di che si tratta quando si parlerà di Millibar andiamo ad approfondire un po’:
1 tor = 1,3 *102 Pa
1 bar = 105 Pa
100 bar = 107 Pa = [107 /(1,3 *102 )] tor = 0,75*105 tor t 106 tor
100 mbar = 10-1 bar = 104 Pa 102 tor
1 bar = 1 tor
Materiale :
• tubi contenenti il gas
• Pompa a vuoto
• Generatore di corrente
• Cavi di collegamento
Procedimento:
Colleghiamo il tubo per mezzo di due cavetti ad un generatore di corrente e ad una pompa a vuoto. Dopo aver dato corrente con un voltaggio compreso tra 0 e 10 KVolt abbiamo con la pompa a vuoto “risucchiato”l’aria: con la pressione a 800 Millibar non capita niente, continuando a togliere aria la pressione si abbassa;a pressioni comprese fra 100 e 10 millibar la scarica assume la forma di una colonna luminosa e silenziosa che occupa tutto lo spazio fra gli elettrodi, detta colonna positiva o scarica a bagliore.
A pressioni via via più basse, la colonna positiva appare interrotta da uno o più spazi oscuri, che si allargano sempre di più, mentre intorno al catodo si forma una seconda colonna, detta luce negativa.

Infine per pressioni intorno a 10-3 millibar, ogni luminosità all’interno del tubo scompare, mentre le pareti del tubo poste di fronte al catodo assumono una tipica colorazione verde fluorescente e la resistività del tubo sale a valori molto elevati.
A tale pressione il gas è talmente rarefatto che gran parte degli elettroni attraversa il tubo senza incontrare molecole di gas con cui eventualmente avere urti; si parla allora di conduzione nel vuoto.
È possibile interrompendo il flusso degli elettroni all’interno del tubo con un materiale quali i metalli bloccare il fascio luminoso emesso dagli urti tra elettroni e molecole di gas e di conseguenza avere una proiezione della forma dell’oggetto che abbiamo inserito all’interno del tubo. Nel nostro caso la lamina di metallo era a forma di croce.
Osservazioni:
Il colore della luce emessa varia al variare del gas presente all’interno del tubo.
Conclusioni:
abbiamo notato che la pressione influisce sulla scarica di un tubo a raggi catodici e grazie all’esperienza abbiamo verificato la veridicità delle premesse teoriche.